电化学方法原理和应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:(美)阿伦·J.巴德

出品人:

页数:571

译者:邵元华

出版时间:2005-5

价格:80.00元

装帧:

isbn号码:9787502567040

丛书系列:

图书标签:

• 电化学
• 化学
• 电化学入门
• 电池
• 强烈推荐!145本各学科领域入门书
• 专业书
• 自然
• 2013
• 电化学
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• 化学
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现代催化剂设计与合成：从理论模型到工业实践 图书简介 本书旨在为化学、材料科学及相关工程领域的科研人员、研究生和行业工程师提供一个全面且深入的视角，聚焦于现代催化剂的设计、合成、表征及其在关键化学转化中的应用。本书内容聚焦于超越传统意义上的“电化学方法原理和应用”的范畴，深入探讨了多相催化、均相催化以及新兴的电催化/光催化系统在解决能源、环境和精细化学品合成挑战中的核心科学问题。 第一部分：催化基础与理论建模 本部分奠定了理解先进催化剂性能的基础，侧重于从量子力学层面解析催化过程的本质。 第一章：催化剂的电子结构与表面活性位点 本章详细阐述了催化剂活性、选择性和稳定性的内在决定因素。内容涵盖了过渡金属、金属氧化物、硫化物以及碳基材料的电子态结构分析。重点讨论了密度泛函理论（DFT）在预测吸附能、反应能垒和最优反应路径中的应用。我们深入剖析了d带中心理论、表面配位数效应以及局域环境对活性位点电子特性的调制作用。此外，还引入了先进的计算方法，如多参考态理论，用于处理具有强关联电子系统的催化剂（如稀土氧化物或费米面附近的过渡金属化合物）。 第二章：反应动力学与微观机理研究 本章专注于解析催化反应的实际速率决定步骤和中间物种的演化。内容包括了Langmuir-Hinshelwood、Eley-Rideal以及Mars-van Krevelen等经典机理模型的建立与修正。我们详细讨论了如何利用温度程序升温技术（如TPD, TPO, TPR）来获取催化剂表面物种的脱附特性和还原/氧化行为，这些是理解催化剂稳定性和失活机理的关键实验手段。此外，本章引入了动力学同位素效应（KIE）在识别速率决定步骤中的应用，并探讨了如何通过构建微反应器系统，在接近实际操作条件下精确测量反应速率常数。 第三章：先进表征技术在催化科学中的应用 本部分强调了原位（in situ）和操作条件（operando）表征对于揭示真实催化机制的重要性。内容包括： 原位X射线吸收谱（XAS/EXAFS/XANES）：如何用于实时监测活性中心的氧化态变化、配位数重构以及金属纳米颗粒的聚集与烧结过程。 表面增强拉曼散射（SERS）：用于识别反应器内痕量中间体物种及其表面吸附几何构型。 高分辨透射电子显微镜（HRTEM/STEM）：结合电子能量损失谱（EELS）对单原子催化剂（SACs）的几何结构和化学态进行原子尺度成像和分析。 第二部分：催化剂的结构设计与合成策略 本部分侧重于从宏观形貌控制到原子尺度精准构建的合成技术。 第四章：多孔材料的设计与形貌控制 本章详细介绍了用于提高催化剂比表面积和传质效率的多孔结构构建技术。内容涵盖了溶胶-凝胶法、模板法（软、硬模板）以及刻蚀技术在合成介孔、微孔材料（如分子筛、有序介孔二氧化硅）中的应用。重点讨论了如何通过调控孔径分布和孔道连通性来优化反应物扩散与产物脱附的动力学平衡。 第五章：非均相催化剂的精确构建技术 本章聚焦于活性组分在载体上的锚定和分散控制。详细介绍了： 原子层沉积（ALD）：实现对载体表面进行亚纳米尺度的均匀涂覆和活性物种的单层负载，从而有效抑制团聚。 湿化学法与共沉淀法：控制前驱体在溶液中的成核与生长过程，以实现纳米颗粒尺寸和分散度的精确调控。 单原子催化剂（SACs）的构筑：涉及金属前驱体的选择、配体效应的调控以及热处理过程对孤立金属位点稳定性的影响。 第六章：均相催化与配位化学 本章转向溶液相催化。重点阐述了配体设计在调控金属中心电子密度和空间位阻方面的核心作用。内容包括：螯合配体、卡宾配体以及氮杂环卡宾（NHC）配体在烯烃复分解、不对称氢化和C-H键活化反应中的应用。详细分析了催化循环中涉及的氧化加成、插入和还原消除等关键步骤的机理控制。 第三部分：前沿催化应用与工程化挑战 本部分将理论和合成技术应用于解决当代的能源和环境问题。 第七章：二氧化碳（CO2）捕获与资源化催化 本章探讨了将废弃CO2转化为高价值化学品（如甲醇、烯烃、碳酸酯）的催化体系。重点分析了催化剂对CO2的吸附强度与活化能垒之间的权衡。探讨了高熵合金、掺杂碳化物以及贵金属负载型催化剂在非氧化物环境下CO2加氢反应中的性能提升机制。 第八章：水分解制氢（HER/OER）的非贵金属催化 本章聚焦于替代昂贵的铂族金属，开发高效稳定的非贵金属催化剂用于析氢反应（HER）和析氧反应（OER）。详细分析了过渡金属硫化物、磷化物和氧化物在碱性和酸性介质中的性能差异。讨论了通过界面工程（如构建异质结）来优化中间产物吸附能，降低过电位的方法。 第九章：环境催化与污染物去除 本章涵盖了挥发性有机物（VOCs）的催化氧化、氮氧化物（NOx）的还原以及持久性有机污染物的降解。重点分析了催化剂在低温活性和抗中毒性方面的设计策略，特别是沸石负载型催化剂和复合金属氧化物在选择性催化还原（SCR）中的应用。 第十章：催化剂的规模化制备与反应器工程 本章桥接了实验室发现与工业应用之间的差距。内容包括： 催化剂的失活、积碳与再生：详细分析了催化剂寿命限制因素，如烧结、烧结、硫中毒和焦化，并介绍了工业上常用的再生技术（如燃烧法、还原法）。 反应器优化：讨论了固定床、流化床和微通道反应器在传质和传热限制下的选择标准，以及如何利用计算流体力学（CFD）模拟优化反应器内的催化剂床层结构和流场分布，以最大化转化率和选择性。 本书通过整合量子化学计算、精密合成技术和先进的表征手段，为读者提供了一个理解和创新新一代高效、稳定催化剂的综合工具箱。

评分☆☆☆☆☆

讲的很深，但能看懂，国内基本通俗易懂的电化学书都是老外的，没有公式的堆积，细小的地方逻辑感也很好，翻译基本到位。不愧是高手所做，高手所翻译的。阅读前，最好有点传输传质的基础 另外，spring的那本阻抗谱也值得翻译。 不足之处，纸太薄、字和行距太小，废话太少（呵呵...

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

**第三段评价：** 作为一名从事材料科学研究多年的工程师，我最看重的是一本书的实用性和前瞻性。这本书在这方面做得尤为出色。它不仅仅停留在传统的电解池和原电池的讨论上，而是花了大量篇幅去探讨一些新兴的领域，比如燃料电池的膜电极组件设计，或者是电化学传感器中关键的界面修饰技术。我印象特别深的是关于电化学阻抗谱（EIS）分析的部分，作者没有仅仅给出等效电路图，而是详细地解释了不同频率段所对应的物理过程——哪个半圆弧代表电荷转移，哪个又对应于扩散限制——这种“解码”式的讲解，对于实验数据分析人员来说，无疑是提供了“金钥匙”。我甚至发现书中引用了一些近几年刚刚发表的重要文献，这表明编著者对该领域的最新进展保持着高度的敏感性，确保了书本内容的“保鲜度”。

评分☆☆☆☆☆

**第二段评价：** 我是在寻找一本能够桥接基础电化学理论与现代电池技术前沿的参考书时偶然接触到这本书的。坦白说，市面上很多书籍要么过于偏重理论的数学推导，晦涩难懂，让人望而却步；要么就是过于注重应用案例的罗列，缺乏对底层科学原理的深入剖析，导致学了也“知其然而不知其所以然”。然而，这本书的叙事方式非常巧妙地平衡了这两点。它在阐述法拉第定律和能斯特方程时，并没有回避复杂的数学表达，但同时又配有大量的直观的类比和实际的电路模型解释，使得那些抽象的物理化学概念变得可触摸、可理解。特别是关于电极动力学那一章，对电荷转移系数和活化能的讨论，其深度已经达到了研究生教材的水准，但其行文风格却保持了一种令人惊讶的亲和力，让人可以沉下心来，细细品味每一个细节。

评分☆☆☆☆☆

**第一段评价：** 这本书的装帧和纸张质感非常棒，拿在手里沉甸甸的，那种厚实的触感让人对内容的深度充满了期待。内页的印刷清晰，图文排版也很有条理，即便是复杂的化学结构式和实验流程图，也能看得一目了然。我特别喜欢它在章节开篇设置的“预习思考”模块，它能迅速将读者的思维导向本章的核心问题，而不是上来就抛出大量的定义和公式，这种循序渐进的引导方式，对于初学者来说简直是福音。而且，全书的章节逻辑衔接得非常自然，从宏观的背景介绍到微观的机理阐述，再到实际的应用案例分析，层层递进，构建了一个非常扎实的知识体系。我光是翻阅目录和前言部分，就已经感受到了作者在编纂这部著作时所倾注的巨大心血和对教学艺术的深刻理解。它绝非一本简单的教科书，更像是一位经验丰富的老教授在耳边耐心讲解，让人感觉学习过程充满了发现的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

**第五段评价：** 我很少读到一本物理化学类的专业书籍能够如此流畅且富有感染力。作者的文字功底极佳，即便是描述那些高度抽象的电化学势和热力学函数的概念时，也能用非常精炼且富有诗意的语言来把握其核心精髓。书中关于电化学热力学与反应驱动力的探讨，没有陷入纯粹的数学推导泥潭，而是紧密结合宏观现象，比如为什么有些反应在标准条件下是自发的，但在实际操作中却需要外加电压。这种将“为什么”和“怎么样”紧密结合的叙述方式，极大地提升了阅读的趣味性和知识的内化效率。读完它，我感觉自己对“电化学”这个学科的理解不再是孤立的公式集合，而是一个相互关联、充满活力的复杂系统。这本书无疑是一部值得反复研读的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

**第四段评价：** 这本书的排版设计简直是一场视觉享受，完全颠覆了我对理工科教材的刻板印象。它不像传统教材那样充斥着密密麻麻的文字和生硬的黑白线条图。它采用了大量的彩色插图，尤其是在描述电荷转移过程和界面结构时，用不同颜色区分电子流、离子迁移和双电层结构，视觉冲击力极强，极大地辅助了空间想象力的构建。此外，章节末尾的“自我评估习题”部分设置得非常精妙，它不仅仅是检验知识点是否掌握，更包含了一些开放性的设计题目，鼓励读者去构思一个实验方案或者优化一个现有的电化学体系，这无疑是在培养一种创新性的思维习惯，而不是单纯的知识记忆。读起来，感觉就像是在一位顶尖专家的实验室里进行一场结构化的实习。

评分☆☆☆☆☆

其实没看完，就为了查一下相关测量方法的改进就扫了一遍，但是确实讲得很详细。

评分☆☆☆☆☆

巴德大神的巨作

评分☆☆☆☆☆

疫情宅家看完的第一本书，各种公式原理看得头大，但确实有用啊

评分☆☆☆☆☆

力荐力荐力荐。内容非常详实，以至于看不太懂的地方先撂在一边也不太会影响理解，当然还是尽量理解。非常适合自学，不细分专业范畴的前提下尤其推荐二到五章，适合做基础教材用。

评分☆☆☆☆☆

比较难啃的一本书。很厚。